2025年恒立液压研究报告:不止于液压油缸,打造全球领先的液压系统解决方案供应商

  • 来源:华创证券
  • 发布时间:2025/03/31
  • 浏览次数:624
  • 举报
相关深度报告REPORTS

恒立液压研究报告:不止于液压油缸,打造全球领先的液压系统解决方案供应商.pdf

恒立液压研究报告:不止于液压油缸,打造全球领先的液压系统解决方案供应商。泵阀产品加速拓展非挖领域,全面放量带来新动能。公司上市之初,基于产品和服务的优势,液压油缸产品在国内挖掘机市场取得了巨大的成功,快速实现了高端核心零部件的国产替代。公司坚持“生产一代、储备一代、研发一代”的理念,纵向延伸了液压泵、阀、马达等技术难度更高、附加值更高的产品,并在2014年起形成对外批量销售,自此公司产品型谱得以快速完善,在工程机械核心液压件领域崭露头角。在成功开发挖掘机用液压件的同时,公司同步开展了盾构机、高机、农机、起重机、海工海事等不同下游行业的非标液压件的研发,随着产品全面放量,...

一、液压系统是高端装备的技术核心,电控加持实现节能增效

(一)液压传动功率密度高,是重型装备不可或缺的核心系统

液压系统广泛应用于机械传动,功率密度高在重型装备上优势明显。液压系统是根据流 体力学中的帕斯卡原理,以液体为工作介质,以液体内部压力能进行动力(或能量)传 递、转换与控制的传动系统,液压系统是控制机械设备完成各种动作的关键,其技术水 平和产品性能将直接影响机械设备的自动化程度和工作可靠性。通常一套完整的液压传 动系统主要由五个部分组成:动力元件(液压泵)、控制元件(液压阀)、执行元件(液压 油缸、液压马达)、辅助元件(连接管路、油箱等)以及工作介质(液压油),液压元件相 互连通构成完整回路。由于液压传动技术具有功率重量比大、体积小、频响高、压力和 流量可控性好、可柔性传送动力、易实现直线运动、可实现无极调速等优点,目前已广 泛应用于挖掘机、桩工机械、大型桥梁施工设备、船舶和海洋工程设备、港口机械、发电 设备、石油化工机械及航空航天等多个行业。

液压系统为工程机械传动核心,对设备性能至关重要。液压系统在工程机械、矿山机械 等重型装备中有着重要的作用,是必不可少的传动控制部件。以挖掘机为例,其液压系 统可分为三个基本部分:工作装置系统、回转系统、行走系统。挖掘机的工作装置系统 主要由动臂、斗杆、铲斗及相应的液压油缸组成液压回路,在液压泵、阀系统的控制下 使得挖掘机动臂、斗杆、铲斗能够分别做直线往复运动,完成挖掘、举升、卸载等动作。 回转装置主要包括回转马达,通过液压阀的控制实现工作装置和上部转台向左或向右回 转,以便进行挖掘和卸料。行走装置主要包括行走马达,使得挖掘机实现前后移动。由 此可见,工程机械的行走和作业均离不开液压系统的存在,设备性能的好坏与液压系统 息息相关。

1、液压泵:液压系统的“心脏”

液压泵是液压系统的动力来源,对装备运行效率和稳定性至关重要。液压泵的核心功能 是将机械能转化为高压流体能,其性能好坏直接决定工程机械、工业自动化设备的运行 效率与可靠性,作为工业基础装备的“心脏”,其技术升级对高端装备国产化至关重要。 按结构形式可分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。齿轮泵以其结构简单、成本低,适用于 低压、低流量场景,多用于中小型工程机械设备;叶片泵能通过旋转叶片调节流量,流 量均匀、容积效率更高,常用于机床、起重运输车辆等领域;柱塞泵则能在高达 60MPa 的高压环境下稳定运行,适用于挖掘机等大型工程机械领域。此外,按输出流量是否可 调,液压泵可分为定量泵和变量泵,变量泵能够根据系统需求自动调节流量,适用于复 杂的伺服液压系统。

液压泵将高压油泵入液压系统,为系统提供动力。以轴向柱塞泵为例,其主要结构部件 包括驱动轴、缸体、活塞、斜盘等。工作过程中,电机将扭矩和转速施加到驱动轴上,驱 动轴通过花键连接到缸体使其旋转。每旋转一圈,活塞就会在缸体孔中完成一次冲程, 滑垫与活塞固定并由保持板引导其沿着托架的滑动表面移动。缸体旋转过程中,液压油 在分配板的控制下被吸入低压侧的活塞腔,随后在高压侧被推出缸体进入液压系统。通 过改变斜盘的角度可以调整活塞的行程,进而实现控制液压泵排量的目的,在液压阀的 控制下,液压泵不同的排量对应着执行机构不同的输出速度和力。

液压泵性能好坏取决于系统密封技术、材料耐磨性和高压高温下的稳定性。液压泵的性 能参数包括流量、压力、输出功率、效率等,其中,流量决定泵输出的液体体积、压力则 影响系统负载能力、输出功率为液压泵输出的液压功率、效率反映能量转化的有效性。 高效能泵能量损失小,系统运行效率较高。影响液压泵性能和寿命的因素包括密封性和 耐磨性。密封性直接影响泵的效率和可靠性,在高压环境中,泄漏会导致能量损失或故 障。另外在长时间运转或恶劣环境下,耐磨性是影响泵寿命的关键,创新材料和设计的 应用保证泵在极端条件下的高效运作和长期稳定性。因此对于液压元件公司来说,需要 同时具备良好的产品设计、材料研发、生产铸造工艺等综合能力,方能生产出高质量的 液压泵产品。国内液压泵企业数量众多,但技术水平参差不齐,高端液压泵市场仍依赖 进口。技术进步使液压泵的能效提升,低能耗、高效能泵逐渐成为市场主流。

2、液压阀:液压系统的“中枢”

液压阀是液压系统的控制核心,对装备稳定运行至关重要。液压阀是一种用压力油操作 的自动化元件,通常与电磁配压阀组合使用,主要用于控制和调节液压系统中的液流方 向、压力和流量,以确保系统正常运行。液压阀在工程机械中的主要包括:1)控制装置 运动,液压阀可以控制液压缸的伸缩、升降等动作,从而实现工程机械的工作装置的运 动;例如在挖掘机的应用中,液压阀可以控制挖掘机的臂、斗、铲等液压缸的动作。2) 调节速度方向,液压阀能够调节液压马达的转速和转向,从而实现工程机械的行走、转 向等功能。3)控制流量流向,液压阀可以通过精确控制液压油的流向和流量,从而实现 工程机械工作装置的复杂动作。4)保护液压系统。液压阀还可以通过设置溢流阀等保护 装置,限制系统压力,防止超载造成的事故。

液压阀技术难度较高,厂商需具有较强的综合能力。作为液压系统的核心控制元件,液 压阀有如下技术难点:1)高压、大流量与复杂工况的协同控制,重型装备通常需要配备 适合高压(35MPa 以上)与大流量(数百升/分钟)工作的液压系统,例如挖掘机需要频 繁进行挖掘、举升、回转等工况作业,液压阀在高负载下实现快速响应与精确控制。2) 抗污染与环境适应性,工程机械工作环境较为恶劣,液压阀易受污染,导致阀芯卡滞、 磨损甚至密封失效。3)高频响应与稳定性,工程机械的工作运动通常需要快速动作,例 如挖掘机铲斗的快速回传等,这要求液压阀实现高频响应并保持稳定性。4)抗振性能与 长寿命设计,工程机械在工作过程中易遭受强烈振动和冲击,且工作强度普遍较高,液 压阀需具备高抗振性能和结构强度,避免因振动导致的失效或性能下降。因此,对于工 程机械领域液压阀来说,除了需要具备较好的设计能力、密封性、铸造能力外,还需要 有高精密的加工能力以及动力学相关的设计能力。

3、液压马达:液压系统的“手臂”

液压马达是液压系统的执行元件,性能好坏直接反映设备性能。液压马达是液压系统中 的一种重要执行元件,主要是将液压能变成旋转运动(输出扭矩或转速),在许多领域都 有广泛的应用,例如挖掘机、装载机等设备的行走装置、回转装置,船舶的舵机、锚机等 设备。液压马达按结构可分为柱塞马达和摆线马达,柱塞马达依靠柱塞往复运动,以流 体压力驱动柱塞以带动电机轴旋转。柱塞马达通常具有高速、高扭矩特点,适用于工程 机械、矿山机械等需要快速旋转的场景,其设计较复杂,技术难度高。摆线马达由转子 和定子组成,流体压力驱动转子旋转,输出轴沿圆形轨道运动,一般为低速、高扭矩,适 合建筑、农业及工业机械等需恒速、高扭矩连续运行的应用场景,其设计简洁、运动部 件少,更紧凑、可靠、易维护。液压马达按转速分为高速和低速两类。其中高速液压马达 (>500r/min)转速高、转动惯量小、启动和制动性能好,调速和换向灵敏,对润滑和散 热要求高,常用于机床、磨床等。而低速液压马达(<500r/min)排量和体积大、转速低, 可直接连接传动机构,无需减速装置,使传动机构人为简化,常用于挖掘机、起重机等。

液压马达实现液压能向机械能的转换,结构与液压泵相似。液压马达作为液压系统的关 键执行元件,是将液压能转化为机械能的核心部件。液压泵加压液压油形成高压油流, 经管路输送至液压马达。高压油液进入马达工作腔后,推动内部的齿轮、叶片或柱塞等 运动部件产生机械运动,带动设备产生如回转和行走等旋转运动。在此过程中,液压油 的压力能逐步转化为旋转部件的有效转矩输出。以博世力士乐轴向柱塞定量马达 A10FM 为例,柱塞沿驱动轴轴向排列,工作时对斜盘施加载荷,通过缸体将与压力相关的扭矩 传递至驱动轴,且缸体与驱动轴之间相互锁定,确保动力传递的稳定性和可靠性。在开 式回路中,液压油经液压泵和换向阀流向马达,再通过换向阀流回油箱,其中换向阀可 改变马达旋转方向。而在闭式回路中,从液压马达返回的液压油直接流回液压泵,通过 改变液压泵中的流动方向来改变液压马达的旋转方向。

液压马达的技术难点主要在于热管理、密封性能和调速性能等方面。液压马达除基本参 数满足需求外,产品性能好坏还依赖于如下几个方面:1)高负载和高速运行的液压马达 易过热,使得其效率降低、寿命缩短,因此必要的热管理需要在设计时考虑进来。2)密 封性能也会影响效率和寿命,且在高压力和复杂工况下,液压油的泄漏会导致能量损失 和环境污染。3)液压马达需要根据不同工作需求进行调速以实现精准的运动控制,这要 求液压系统能够精确调节液压油的压力和流量。对于高端液压马达产品来说,厂商需具 备以下关键能力以制作高质量液压马达:1)精密铸造和加工能力,液压马达密封性能依赖铸造和加工精度,其直接影响产品效率和寿命。2)强大的热管理设计能力,包括设计 高效散热器和采用强制风冷或水冷等冷却方式,以确保马达在高温环境下稳定运行。3) 高效的密封技术研发能力,开发高性能密封材料和结构以减少液压油泄漏导致的能量损 失和环境污染。

(二)电控液压技术节能提效,传动系统加速向电动化转型

传统液压传动能量损失大,电控液压技术或为短期优化方案。虽然液压传动的能量密度 较高,但由于系统节流损耗、溢流损耗、多执行器压力耦合损耗等原因,其能量传递效 率仅约 30%左右。内燃机作为动力源其热效率同样较低,但发动机可由电动机替代以大 幅提升效率,且近年来电动机在汽车、叉车、高机等领域渗透率快速提升,技术不断迭 代。而液压系统受限于技术水平以及成本原因,短时间内各液压元件无法完全电动化替 代,液压系统仍然是能量传递的效率短板。近年来,科研人员提出采用电液控制技术来 提高整机能效,包括分布式独立电液控制系统、电动缸技术、基于电动/发电机-泵/马达的 闭式液压系统(EHA)、新型电机直驱式油缸泵技术、电动/发电-泵马达旋转四象限驱动 与再生一体化系统以及新型电动机变转速控制型的液压变压器等。

电动液压系统通过电信号驱动液压执行元件,并结合传感器与闭环控制实现精确调节。 电动液压系统核心架构包括电液转换器、传感器反馈和闭环控制器等关键部件。电液转 换器将电信号转化为液压流量或压力,典型元件包括电液伺服阀和比例阀,响应时间可 低至几毫秒。传感器实时监测系统状态,例如磁致伸缩位移传感器分辨率可达 0.001mm。 闭环控制器基于 PID 算法或自适应算法动态调节输出。以挖掘机挖掘过程为例,电动液 压系统通过传感器实时监测土壤硬度和挖掘深度,并将数据反馈至闭环控制器。控制器 根据预设算法调整电液转换器的输出,精确控制液压执行元件的动作,从而实现铲斗挖 掘力和挖掘速度的精确调节。这一过程不仅提高了挖掘效率,还降低了能源消耗,体现 了电动液压系统在复杂工况下的适应性和精准性。 电动液压产品在提升效率、精准控制和节约能耗方面展现出显著优势。电动液压系统通 过电信号精确控制液压泵的排量和压力,实现对液压执行元件的高精度控制。与传统液 压系统相比,电动液压系统能够更精确地控制流量和压力,从而提高系统效率,并减少 因控制不精确导致的能源浪费。电动液压系统的响应速度较快,能够迅速响应控制信号 的变化,配备电动液压系统的设备操控体验优良。电动液压系统在需要快速动作的应用 场合,如航空航天等领域具有明显优势。

液压传动将加速向电动化、智能化和高效节能方向升级。从技术路径来看,电动化已从 单纯的电机替代向集成化动力单元转型。国际头部企业通过模块化设计将电机、泵阀、 控制器深度整合,例如博世力士乐的集成电驱液压泵系列,其紧凑型结构可适配移动机 械与工业设备的多场景需求。智能化层面,液压系统正从机械执行单元转向数据感知节 点,通过嵌入式传感器与边缘计算实现压力、流量等核心参数的闭环控制,伊顿等企业 已将预测性维护算法植入液压控制系统,显著降低非计划停机风险。恒立液压推出了可 以实时收集工作装置的位置和速度的新型传感器油缸,可以实现辅助驾驶和远程操控主 动精准控制,目前产品已通过主机厂的验证。节能与定制化成为打破同质化竞争的关键, 新一代产品通过可变排量、能量回收等技术重构液压能效体系,同时借助模块化平台满 足新能源装备、医疗机器人等新兴领域对尺寸、精度、响应速度的严苛要求。

二、液压传动市场规模稳步提升,下游需求多元中国品牌向上空间大

(一)全球液压元件需求持续提升,中国产业链完善成长性十足

全球流体动力市场规模稳步提升,液压市场占比超 70%。根据 ISC 国际流体动力统计委 员会统计,流体动力市场规模从 2000 年的 257 亿欧元增长至 2023 年的 540 亿欧元,期 间复合增长率为 3.3%。除 2009 年受全球金融危机影响、2020 年受新冠疫情影响导致行 业规模两次出现显著下降外,自 2000 年以来全球流体动力市场整体呈现稳定增长态势。 2020 年,由于新冠疫情的影响,全球流体动力市场同比大幅下滑 10.4%,但经过一年的 调整后,全球流体动力市场便实现了快速复苏,市场规模由 2020 年的 415 亿欧元增长至 2023 年的 540 亿欧元,期间复合增长率高达 9.2%。在流体动力市场中,液压产品市场规 模占比超 70%,领先于气动产品,占据主导地位。流体动力产品下游相对广泛,预计随 着全球工业化、自动化进程逐步推进,流体动力产品的市场规模有望稳步提升。同时, 由于精密传动需求与日俱增,液压产品有望持续向高端化转型,电动化和智能化产品的 价值量显著提升。

液压油缸及液压阀价值量占比较高,产品销售结构呈现多元格局。流体动力市场中液压 行业占主导,液压产品市场中液压油缸、液压阀、液压泵、液压马达为主要单品。据 ISC 国际流体动力统计委员会数据,在 2023 年全球液压分产品市场中,上述四种核心液压产 品合计市场规模占比达 65%。其中液压油缸、液压马达作为液压系统的执行元件,产品 需求量大、部分产品技术难度大、产品种类丰富,在液压产品市场中占据主要份额,达 到液压市场总规模的 30%。除此之外,液压系统的动力元件液压泵、控制元件液压阀由 于技术难度大,产品价值量较高,分别占总市场规模的 17%、18%,为液压系统的核心元 件。除核心元件外,连接各元件的连接器以及配套的组件也占据了一定的份额。 全球液压市场区域相对集中,中、美市场规模较大。由于液压元件通常应用于重型装备、 船舶、汽车等领域,通常与制造业息息相关,因此其主要的市场均分布在制造强国。根 据中国液压气动密封件工业协会统计,2023 年全球液压销售前十位国家占市场总规模的 近 90%,液压销售集中在北美、东亚、西欧三大区域,相对比较集中。其中美国和中国 作为液压产品主要市场国,产品应用领域广阔、市场需求大、发展前景佳,在液压销售 市场中占据主要份额,中美市场份额合计达到液压市场总规模的 64%。同时,作为老牌 工业强国的德国在制造业、科技及工业领域仍保持在全球一流水平,工业产业占比值高,液压产品需求量大,销售量占全球市场总额的近 10%,位居全球第三名。

国内液压气动市场总产值稳步增长,市场需求持续扩张。根据中国液压气动密封件工业 协会统计,我国液压、气动市场整体呈现持续增长趋势,行业总产值由 2012 年的 610 亿 元提升至 2024 年的 1126 亿元,复合增长率为 5.2%,复合增速高于全球平均水平。2024 年中国液压市场总产值为 773 亿元,占液压气动行业总产值的 68.7%,占比略低于全球 平均水平。行业“十四五”发展规划中曾预计 2025 年液压、气动行业总产值分别为 850、 285 亿元,其中气动行业在 2022 年就完成了既定目标。近年来,我国在智能制造领域全 面深化布局,积极推动制造业的数字化转型与产业升级,引导产业向更高层次迈进,为 液压、气动行业发展提供了新的机遇,不断释放液压、气动行业的市场潜力。

国内液压行业下游工程机械占比较高,挖掘机为液压行业最大单一下游产品。根据中国 液压气动密封件工业协会对 2024 年前 9 个月国内液压行业主要企业销售情况的统计,我 国液压产品的下游应用主要包括工程建筑机械、机床、重型矿山机械、农业机械、冶金 机械、汽车、船舶等重型装备制造行业,以上行业销售占比超 84%,其中工程机械为下 游行业首要销售对象,占比高达 63%。经过多年的高速发展,国内涌现出多家优秀的液 压件公司,产品除配套国内下游客户外远销海外,行业出口占比约 7%。另据协会统计2023 年液压件在工程机械行业中的销售去向,主要包括挖掘机、起重机、筑路机、装载 机、混凝土泵车、旋挖钻等机械设备,以上设备销售总额占比超 76%,其中挖掘机为工 程机械行业中液压件的首要应用设备,占比高达 52%,为液压件最大单一下游产品。

产品出口量普遍上升,进口依赖程度不断下降。根据中国液压气动密封件工业协会统计, 液压行业中的四类主要产品液压缸、液压马达、液压泵、液压传动阀在 2024 年前 9 月出 口总额 18.3 亿美元,其中仅液压马达出口额同比小幅下降,其余三类产品出口额均同比 上升。四类主要产品进口总额为 17.7 亿美元,且进口额同比均明显下降。从产品角度来 看,液压油缸和马达出口额高于进口,其他品类为贸易逆差。技术更加复杂的泵、阀和 马达等高端产品,仍要依赖进口填补行业缺口,国产品牌仍有一定的替代空间。 产品出口国家呈多元化格局,发展中国家市场占比上升。根据中国液压气动密封件工业 协会统计,2024 年前 9 月液压行业出口金额前十大国家分别为美国、俄罗斯、日本、印 度、韩国、德国、越南、印尼、巴西、墨西哥,占出口市场总额的 56%。其中,除美国 市场占比达 14.4%外,其余 9 个国家市场占比均处于 3%~8%区间,出口市场呈现出多元 化趋势。在出口金额前 10 的国家中,处于工业化转型阶段的国家市场需求增长较快,出 口到越南、印度、墨西哥、巴西市场的金额分别同比增长 42.6%、41.9%、36.1%、30.6%, 预计全球工业化欠发达地区有望对液压件产生持续的市场需求,同时随着我国液压行业 的高质量发展,未来有望获得全球更多市场份额。

(二)液压传动系统下游需求多元,产品迭代与行业共同成长

1、挖掘机:国内高端液压件崛起的见证者,周期上行需求有望快速释放

20 余年中国工程机械品牌做大做强,国内外市场加速渗透利好核心液压件厂商。由于工 程机械的下游如房地产、基建、水利等多与固定资产投资有关,因此具有较明显的周期 性,中国是挖掘机的生产和消费大国,伴随着国内城镇化推进以及经济持续高速发展, 过去 20 余年国内工程机械行业出现了天翻地覆的变化。以销量相对较高、技术难度较大 的挖掘机为例,国内挖掘机的销量在 2020 年达到历史最高峰的 27.9 万台,是 2000 年销 量的 36 倍。在挖掘机需求不断提升的同时,国内陆续涌现出多家优秀的制造厂,伴随着 挖掘机技术不断突破,产品性能快速提升,国产品牌逐步占据市场主导地位,据工程机 械工业年鉴统计数据,2023 年国内挖掘机销量中国产品牌占比达 86.8%。国产品牌在替 代外资在国内的份额同时,纷纷走出国门,自 2016 年起挖掘机出口销量保持快速增长, 2020 年受疫情影响,海外品牌供应链中断,使得中国品牌有了更多机会,挖掘机出口销 量由 2016 年的 1.4 万台快速增长至 2022 年的 10.9 万台,期间复合增长率达 41%。2023 年挖机出口销量达 10.5 万台,首次超越国内销量。预计随着中国品牌产品力逐步提升、 海外布局局部完善,有望在海外市场不断取得更好的成绩。中国主机品牌的快速崛起, 离不开国产供应链的帮助,尤其是核心液压元件的应用,使得国产挖掘机具备一定的成 本优势。

挖机内销触底反弹,看好需求加速向好。受国际局势、外部宏观环境等多重因素影响, 2021 年以来,地产、基建等投资放缓,国内工程机械市场快速进入调整周期,销量骤减。 多条重磅稳房价、刺激经济的政策组合拳陆续推出,地产销售景气度逐步回暖。2024 年 中央人民银行等部门又陆续发布化债相关政策,缓解地方政府资金紧张。历史数据来看, 中长期贷款金额可以认为是挖掘机销量的领先指标,自 2008 年以来,多次出现贷款累计 同比的峰值与挖机销量的峰值间隔约 1 年左右的规律。本轮贷款累计同比在 2023 年 1 季 度已经出现上升,同时挖机销量自 2024 年 1 季度逐步改善,预计随着政策传导,后续国 内挖机需要有较强的支撑。此外,由于挖机平均寿命约 6~8 年,当前对应上轮周期销量 快速增长阶段,后续挖机理论退出量将持续提升,更新需求也将成为挖机销量的有力保 障。

挖机出口多点开花,长期看好设备厂商全球化转型。近年来,我国挖机出口表现持续亮 眼,从区域看,挖机需求较高的区域中国品牌均有涉及。2021 年以来,除 2023 年因美国 总统大选导致需求收缩外,出口印尼的挖机金额均位列第一名,2024 年随着大选落地, 印尼的需求迅速反弹。预计后续基建、采矿需求的复苏有望持续释放挖机需求。美国、 俄罗斯也长期占据出口金额前 5 名,其中俄罗斯在俄乌冲突受到西方制裁后,由中国出 口挖机快速提升,俄罗斯作为类欧美的成熟市场,为中国品牌带来了较大的市场机会, 目前中资品牌在俄罗斯取得的突破有望延续。近年来,除东南亚外,中东、拉美市场需 求走强,预计随着中国品牌逐步加大海外布局、中国产品逐步高端化切入采矿设备市场, 中国工程机械出口有望持续景气。

国内挖掘机泵阀需求量预测

基本假设: 1)挖掘机销量:据中国工程机械工业协会统计数据,2024 年中国挖掘机销售合计 201131 台,同比增长 3.1%。预计随着挖掘机换新周期的来临以及国内经济复苏需求好转,工程 机械行业有望进入上行区间,考虑到国内设备更新需求以及海外市场需求稳定增长,假 设 2025~2027 年挖掘机销量增速分别为 20.0%、25.0%、15.0%,则对应销量分别为 241357、301697、346951 台。吨位结构来看,2024 年行业小挖、中挖、大挖占比分别为 59.9%、 25.3%、14.8%。内销与出口具有较大差异,国内因地产、基建需求偏弱,中挖需求下滑 明显,小挖结构占比逐步提升,挖机出口主要分布于东南亚、中东、南美洲等对地产、基 建和采矿需求较高的地区,因此中大挖占比显著高于国内。综合以上因素,假设2025~2027 年小挖份额分别为 61.0%、60.5%、60.0%,中挖份额分别为 24.0%、25.0%、25.5%,大挖 份额分别为 15.0%、14.5%、14.5%。 2)液压元件数量:不同吨位挖掘机需要配置的液压油缸数量不同,通常小挖需要配置 3 根,中大挖需要配置 4 根;泵、阀、马达产品数量通常与吨位无关,挖掘机通常需要配 2~3 个液压泵、1 个液压主阀、3 个液压马达。为了方便计算,假设挖掘机均配置 3 个液 压泵、1 个主阀、3 个液压马达。 3)液压元件单价:参考市场销售均价,假设小挖、中挖、大挖的液压油缸分别为 1800 元、 4500 元、13000 元,液压泵分别为 4200 元、11000 元、23000 元,液压阀分别为 6000 元、 15000 元、22000 元,液压马达分别为 5000、8000、15000 元。 国内挖掘机液压市场规模预测:基于以上假设,预测 2025~2027 年国内挖掘机液压油缸 市场规模分别为 37.2、46.2、53.3 亿元,液压泵市场规模分别为 62.6、78.1、90.1 亿元, 液压阀市场规模分别为 25.5、31.9、36.8 亿元,液压马达市场规模分别为 52.3、65.2、75.1 亿元。挖掘机核心液压元件总市场规模分别为 177.6、221.3、255.4 亿元,分别同比增长 19.4%、24.6%、15.4%。

2、高空作业平台:传统成熟市场需求稳健,新兴国家带来长期增量空间

高机欧美需求稳定,发展中国家潜力巨大。全球高空作业平台目前竞争格局相对稳定, 欧美成熟市场设备保有量相对较大,增速平稳且有较大的设备更新需求;中国等发展中国家高空作业平台需求起步较晚,目前仍处于上升阶段,发展潜力较大。高空作业平台 终端客户实际使用时以租赁形式为主,根据《IPAF Rental Market Report 2024》报告数据, 2023 年全球高空作业平台租赁市场保有量约 223 万台,其中北美洲保有量约 95 万台, 同比增长 7.8%,亚太地区保有量约 73 万台,同比下滑 9.4%,EAME 地区保有量约 48 万 台,同比增长 6.6%,拉丁美洲保有量约 8 万台,同比增长 7.8%。

美国“三大法案”持续拉动,高机需求稳步向上。美国作为发达经济体,高空作业平台 市场发展早,成熟度也较高,近年来在政府“三大法案”刺激下,基建需求景气,对高空 作业平台需求仍较大且增长较快。根据《IPAF Rental Market Report 2024》,2023 年,美 国租赁市场高空作业平台租赁收入 150 亿美元,同比增长 10%,2019~2023 年期间复合 增长率为 7.7%。预计 2024、2025 年美国高空作业平台租赁市场规模将保持 10%的增速, 分别达到 165、181 亿美元。2023 年,美国租赁市场保有量为 86 万台,同比增长 8%,其 保有量是中国的 1.6 倍,欧洲十国(丹麦、芬兰、法国、德国、意大利、荷兰、挪威、西 班牙、瑞典、英国)的 2.4 倍,是全球最大的单一市场。设备保有量在经历数年的高速增 长后,预计 2024 年增速放缓至 4.7%。

欧洲市场成熟增长稳定,经济复苏有望推动设备更新需求提升。欧洲拥有数家高空作业 平台制造商,高空作业平台普及度较高,行业发展稳健。根据《IPAF Rental Market Report2024》统计数据及预测,欧洲十国高空作业平台租赁市场收入除 2020 年受疫情影响出现 同比下滑外,均保持小幅增长,2016 年收入规模为 26 亿欧元,预计到 2025 年收入规模 达 37 亿欧元,期间复合增长率为 4.0%。保有量方面,除 2020 年没有增长外,其他年份 也都保持了一定的增长,保有量预计由 2016 年的 27.9 万台提升至 2024 年的 36.6 万台, 期间复合增长率为 3.5%。考虑到过去几年欧洲受区域冲突、疫情等因素影响,经济仍处 于恢复期,同时由于欧洲十国高空作业平台设备平均机龄约为 9.5 年,设备更新需求有望 在经济逐步复苏情况下快速增长。

当前国内行业渗透率尚处低位,人均保有量仍有较大提升空间。考虑到高空作业设备使 用的主体是施工人员,主要投入场景系建筑施工等,故人均设备保有量和单位 GDP 设备 保有量可直接说明其作业渗透率的相关情况。根据 Ducker Worldwide 统计数据,目前中 国高空作业设备渗透率显著低于欧美市场,人均保有量仅为 2.33 台/万人,相比欧洲十国 的 8.79 台/万人和美国的 21.74 台/万人,均有着较大差距。从单位 GDP 设备数量来看, 中国同样低于欧美。预计未来随着安全生产相关法律法规的进一步完善和人工成本的不 断提升,高空作业设备替代脚手架等简易施工设备的进程将不断加速。此外随着产品应 用场景逐步增多,高空作业平台需求有望持续景气,国内市场仍有较大提升空间。

新兴市场前景广阔,中国市场快速放量。高空作业平台市场规模与经济发展高度相关, 而发展中国家在高空作业安全性、人工成本方面仍存在一定差距,因此其高机设备市场 保有量占比较少。2023 年全球高空作业平台租赁市场保有量约 223 万台,其中亚太地区 保有量约 72.5 万台(中国 52.46 万台),EAME 地区保有量约 47.5 万台,拉丁美洲保有量约 8.0 万台。预计随着发展中国家经济不断增长,高机市场规模有较大上升空间。在经 历了数年的高速增长后,中国高空作业平台租赁市场增速有所下滑,2023 年中国高空作 业平台租赁市场收入 148.8 亿元,同比增长 19.5%,设备保有量同比增长 17%。伴随高空 作业平台在国内普及度逐渐上升、相关安全法规趋严,看好中国市场需求恢复稳定增长。

3、盾构机&海洋工程:需求持续景气,产品向高端化转型

盾构机是国之重器,下游拓展+出海支撑行业持续景气。多年来,我国建成多个举世瞩目 的重大基建项目,推动国内隧道掘进装备市场快速发展,盾构机销量和总产值规模不断 扩张。据中国工程机械工业协会掘进机械分会统计,2023 年参与统计的企业共销售全断 面隧道掘进机 661 台(含再制造),销售额共计 255.6 亿元。销量列前三位的企业分别为 中铁工程装备集团有限公司(233 台)、中国铁建重工集团股份有限公司(164 台)、中交 天和机械设备制造有限公司(121 台)。与 2022 年相比,全断面隧道掘进机销量有下降, 但是销售额略有增加,主要是因为直径 14m 以上的大型盾构机有较明显的增长,TBM(硬 岩掘进机)也有较明显的增长。从下游行业来看,轨交领域是过去盾构机的主要下游, 曾占据盾构机销售 95%份额,但近年来轨交领域新增投资减少,2019 年后在建线路长度 有所下降。除轨交外,其他行业下游如水利、煤矿、非煤矿山、电厂、高速公路及高速铁 路等对掘进机械需求逐步提升,受国家宏观政策调整等因素影响,2024 年以来国内水利 相关投资额同比增速提升,为掘进机械带来新的市场。此外,随着国产品牌在产品性能、 交付速度、服务保障方面的优势,头部企业纷纷走出国门,在海外市场取得了较快的增 长。

国内水利、市政需求景气,出海打开国产盾构机成长空间。从铁建重工公布的历年新签 订单来看,自 2022 年四季度起,除 2023 年第二、三季度外,新签订的规模相对稳定。 但由于轨交尤其是高铁需求下降,2022~2024 年隧道掘进机业务新签订单额增速放缓, 2024 年出现同比下滑。据铁建重工公布的重点项目公告,2022 和 2023 年铁路(含城际 铁路)项目占比超 60%,铁路项目中以城际铁路为主,高铁相对较少,2024 年铁路占比 已大幅下降至 22.5%。自 2023 年起,水利相关的例如引江补汉、抽水蓄能等项目占比明 显增多,2024 年占比达 23.4%,超越铁路成为第一大下游行业。与前些年相比,2024 年 下游分布更加分散,部分市政项目需求也明显增多。此外,从订单区域分布看,海外订 单高速增长,2022 海外订单约 13.5 亿元,同比增长 74.5%,占总订单比例为 8.5%,至 2024 年,海外订单达 30.7 亿元,占总订单比达 21.5%。随着国内厂商加速走向全球,海 外市场的打开助力国内盾构机需求持续保持稳定。

船舶需求旺盛造船业加速进入上行周期,中国产业规模全球第一产业链充分受益。近年 来,受国际贸易量增加、全球地缘政治导致物流周期变长、新能源汽车等对滚装船需求 大幅提升、老旧船只更新周期到来等多重因素影响,全球造船业进入一轮新的景气周期。 造船行业集中度较高,主要集中在中国、韩国和日本。据中国船舶工业行业协会统计数据,2024 年全球造船完工量市场份额中,中国、韩国、日本分别为 55.7%、24.2%、16.1%, 合计占比高达 96%。新签量方面,中国、韩国、日本分别占比达 74.1%、15.5%、7.1%, 中国造船业连续 15 年位居全球第一,国内船舶产业链或将充分受益本轮需求的高速增 长。

订单饱满价格走强,行业高质量发展。自 2020 年后,国内新签船舶订单量持续维持高位, 在手订单规模也快速提升。2024 年国内新签订单和在手订单量分别为 11305、20872 万载 重吨,分别同比增长 58.8%、49.7%,当前在手订单量能覆盖未来近 4 年的造船产能。伴 随着新船需求的爆发,新船价格指数也不断走高,船舶制造企业盈利水平大幅修复。同 时,我国造船技术水平也在不断进步,2024 年交付了全球首艘第五代大型 LNG 运输船、 全球首艘 230 万桶通用型海上浮式生产储卸油船、全球装载量最大的 LNG 绿色动力汽车 运输船等突破性产品。

三、复刻液压油缸的成功路径,全球布局再造一个“恒立”

(一)始于液压油缸,内生外延打造全球液压领先品牌

挖掘机专用油缸起家,领跑全球市场。1999 年,恒立液压完成了挖掘机专用油缸的开发, 正式进入工程机械行业。由于挖掘机专用油缸技术门槛较高且国内起步较晚,公司通过 为挖掘机主机厂商提供挖掘机油缸的维修服务积累相关技术经验,并逐步开展对挖掘机 专用高压油缸的研发和研制,终于在 2005 年初步研制成功挖掘机专用高压油缸,同年江 苏恒立高压油缸股份有限公司正式成立,雪堰工厂投产。2010 年,公司逐步确立了成为 “走向世界,引领行业,成为全球领先的液压系统集成服务商第一品牌”企业的战略目 标,成为卡特彼勒合格供应商,公司开始进入全球高端工程机械配套体系。2011 年,公 司股票在上海证券交易所挂牌交易,股票简称"恒立油缸",上市初期油缸业务占公司总收 入的 97.6%,同年常州武进油缸新工厂建成投产。2014 年,恒立液压年成为中国最大挖 掘机油缸供应商,次年全球市场占有率排名首位,并于 2016 年实现国内挖机油缸市场份 额超 50%。随后,公司布局的液压泵、阀等产品逐步放量,油缸业务收入占比下降,但 仍是公司最重要的收入来源。2023 年公司成功开发新型传感器油缸,可以实现辅助驾驶 和远程操控主动精准控制,目前已通过主机厂验证,助力下游产品高端化、智能化转型。

深耕挖掘机市场,不止于油缸。公司在成功完成油缸产品规模化生产后,便加速布局技 术难度更高、价值量更大的挖掘机液压泵、阀、马达等产品,2013 年公司完成了 8 吨挖 掘机用液压阀的设计出图及试制试验的准备和实施。次年,液压挖掘机用多路阀已经完 成台架性能测试、脉冲测试、主机搭载测试及产品优化改进,通过自主研发成功打破国 外对挖掘机高性能液压阀核心技术的垄断,部分性能已经达到或超越同类外国品牌产品 水平。2015 年,并购德国 HAWA InLine 液压公司,加强挖掘机用柱塞泵的技术储备同时 延伸布局海外市场。2016 年,泵、阀实现对主机厂的小批量供应,于次年实现小挖泵阀 批量供应、中大挖泵阀小批量配套。2019 年,子公司液压科技成功自主研发并量产了多 种系列挖掘机用主控泵、阀及马达,6-50 吨级回转马达也以其优异的性能成功通过了装 机验证,在主机厂陆续开始批量配套使用。伴随着国内挖机销量的高速增长和公司液压 泵、阀、马达产品的渗透率快速提升,公司挖机相关业务收入取得远高于行业的表现。 始于挖机,不止于挖机。在挖掘机产品表现亮眼的同时,公司同步延伸其他下游领域。 2006 年,公司成功开发盾构机油缸产品,顺利进入掘进机械行业。2011 年超募资金投资 液压铸件厂,且于次年并购上海立新液压布局工业液压领域,在 2013 年建成投产液压铸 件项目,大大提升自身产品一致性,并实现了降本。2015 年,盾构机专用油缸在中国国 内市场占有率超过 70%,产品远销美国、欧洲、日本、澳大利亚等国家和地区。2019 年, 除了在挖掘机行业的渗透外,子公司液压科技同时加大了非挖掘机领域的开发力度,投 入研发工业泵、比例电磁阀等工业领域的液压产品,将公司下游拓展至受众面更广、市 场空间更大的工业领域。2021 年,新增摆线马达、紧凑液压两个全新的事业部,成功研 制了平衡阀系列产品、超百种电磁类插装阀产品以及多行业使用阀组等产品,极大的丰 富了液压产品的产品线,为工业泵阀持续增产打下坚实的产品基础。2023 年,针对高空 作业平台、农机、路机、混凝土泵送、旋挖钻机等领域,推出了更具性价比的一站式系统 解决方案,进一步提升了市场份额。

(二)下游市场快速突破,由单一元件向系统解决方案供应商转型

液压泵阀业务收入高速增长,国内液压龙头地位不断巩固。据公司公告,2014 年公司正 式将液压泵阀业务纳入主营业务范围,当年营收 0.04 亿元。2015 年受国内挖掘机行业大 幅下滑影响,收入同比下滑,但随后行业复苏叠加产品放量,公司液压泵阀业务收入呈 现爆发式增长,2017~2023 年液压泵阀业务收入由 2.49 亿提升至 32.68 亿元,期间复合 增长率高达 53.6%。尽管 2022、2023 年国内挖机销量分别同比下滑-44.6%、-40.8%,但 公司泵、阀、马达等产品在国内主机厂渗透率仍不断提升以及非挖板块提升的作用下, 板块收入分别-14.9%、18.6%,均好于工程机械行业表现。经过数年的持续放量,公司液 压泵阀业务收入占比由 2015 年的 0.3%快速提升至 2023 年的 32.7%。

液压泵阀马达市场需求稳定,挖机渗透率增长空间广阔。2018~2021 年,中国挖机市场持 续高景气,总销量由 2018 年的 20.3 万台提升至 2021 年的 34.3 万台,期间复合增长率达 19.1%,公司凭借产品型谱完善、陆续通过主机厂验证以及产能释放,产品渗透率快速提 升。2019 年,挖掘机用高压柱塞泵、挖掘机用多路阀产品高速增长,挖掘机用马达产品 更是实现了 939.3%的同比增长。2020 年在上一年高增速的基础上,挖掘机用高压柱塞泵、 挖掘机用多路阀、挖掘机用马达分别增长 103.0%、101.6%、192.9%,测算市场份额分别 达 41.7%、31.4%、16.4%。2021 年起国内挖机需求快速转弱,各主机厂也从扩张阶段转 为消化库存阶段,公司产品销量同步出现下滑,市场份额维持稳定。2023 年,国内挖机 销量仍然大幅下滑,各主机厂对降本需求更加强烈,公司凭借产品性能、服务等优势, 加速对外资品牌替代,各产品份额再次提升。参考公司液压油缸产品的成长路径,泵、 阀、马达产品在国产品牌中仍有较大提升空间,此外随着公司全球化布局提升,有望切 入外资品牌,打开广阔成长空间。

非挖领域持续放量,周期性弱有助于平滑挖机需求波动。2021 年起,公司大力拓展非挖 领域的液压泵、阀、马达业务,销量快速增长。非挖用液压阀产品最早放量,液压马达和 泵也在 2022、2023 年陆续放量。2023 年,非挖用液压泵销量达 22.5 万台,同比增长 410.2%,非挖用液压阀销量达 20.2 万台,同比增长 43.8%,非挖用液压马达销量达 26.9 万台,同比增长 119.2%。非挖下游相对广泛,多数下游行业周期性较弱,受单一行业波 动影响有限,预计随着公司产品逐步完善,仍有较大提升空间,非挖领域的液压产品销 售预计将持续保持高速增长。

高研发投入推进新质生产力,科技创新引领产业发展。公司积极响应国家“提升创新能 力”的号召,近年来全面推进“国际化、多元化、电动化”的发展战略,持续增加成品与 技术的研发投入。2023 年,恒立液压研发投入超 6.9 亿元,占总营收的 7.7%,全球有效 专利超 740 项,发明专利超 127 项。2024 年,公司凭借在液压泵领域的技术创新被工业 和信息化部、中国工业经济联合会联合授予“制造业单项冠军企业”称号,不仅标志着 公司在该领域的最高水平,也标志着公司已成为国家先进制造业的重要代表。2025 年 2 月 28 日,公司再次推出了一款具有创新转子制动结构的摆线液压马达——HCL-RB 系列, 并进行专利知识产权认证。该款马达专为微挖回转驱动设计,转速范围广,低速稳定性 好,可在 15rpm 的最低稳定转速下平稳运行,实现无级调速,让微挖的回转速度根据不 同工况精准控制。同时,延续了摆线液压马达体积小、重量轻的特点,可轻松嵌入微型 挖掘机有限的机身架构内,满足紧凑布局的需求。 推出挖机液压系统解决方案,一站式配套解决客户痛点。随着公司液压元件产品逐步成 熟、产品型谱逐步完善,针对多个行业推出液压系统解决方案。以挖掘机为例,针对中 挖、大挖、超大挖产品,除核心的主泵、主阀、回转马达总成、全套液压油缸外,提供包 含辅助产品如风扇泵、风扇马达、电磁阀组、比例减压阀、电磁开关阀、防爆阀、移动机 械控制器、手柄、脚踏等的系统解决方案。根据主机不同吨位工况特点,选择适配的系 统解决方案,可大幅节省调试时间。所有核心产品均采用轻量化设计,结构紧凑提升效 率。同时,采用回转优先阀、行走直线阀、流量再生阀等辅助配件,减小流道压损,提高 输出效率,帮助挖掘机提升油耗表现。

高空作业平台系统解决方案成熟高效,面向未来布局全电方案。近年来,公司在高空作 业平台领域快速打开市场,不仅在国产厂商取得优异的表现,还顺利进入 JLG、Terex 等 全球知名品牌全球供应体系。公司针对臂式、剪叉式、桅柱式均推出了针对性的液压系 统解决方案。针对行走系统,包含行走油泵、行走马达,公司的闭式泵和行走马达,具备 高容积效率能有效满足微动操作要求,质量可靠稳定性高。针对工作系统,包含工作主 泵、工作主阀、平台阀、回转马达、全套液压油缸等核心元件,公司针对高空作业平台设 计的专用柱塞泵和多路阀可实现动作的精准调节,满足设备需要微动操作使用要求。除 传统液压传动外,因高机产品自身电动化率较高,且多用于环保要求较高的场景,公司 推出了纯电传动系统解决方案,用电动缸、电动推杆等产品替代了液压油缸产品,产品 高效节能、环保无漏油风险。高空作业平台有望持续向全电转型,公司在相关产品的储 备方面相对领先,有望在电动化产品放量阶段充分受益。

(三)从产品出口到全面出海,全球布局打开成长空间

数次收购行业技术领先企业,快速提升自身技术体系。2015 年收购德国 HAWE Inline 液 压公司,填补了重载柱塞泵领域的技术空白,成功对接了德国的先进制造资源,加速了 液压泵阀产业的发展,从而正式跻身高端液压泵阀生产企业行列。该收购助力公司 H-FD5 总线阀产品获得 TÜV 南德大中华区首张功能安全 EN ISO 13849-1 认证证书,性能等级 为 PL d,有效提升了产品的竞争力,为其后续进入欧美、亚洲等海外市场夯实基础。借 助德国子公司在行业的影响力,快速拓展欧洲市场,2023 年,欧洲子公司 Inline 海事泵 V60N、V30 系列,在整体市场获得较好反响。此外,2018 年公司并购日本服部精工,精 密铸造工艺快速提升。液压泵、阀、马达等对于铸造精度要求较高,掌握高端铸造工艺 有助于降本及提升产品的质量和生产效率,满足客户的高标准需求。 多年来积累了大量全球优质客户,拓展多元化下游打造综合传动系统解决方案供应商。 公司服务多家世界 500 强企业,包括美国卡特彼勒、日本神钢、日立建机、久保田建机 等知名工程机械主机厂商。其中,美国卡特彼勒是全球最大的工程机械制造商之一,对 液压产品的质量和性能、供应链稳定性要求极高;日本神钢、日立建机等企业则在全球 工程机械市场具有重要地位。除了工程机械全球龙头外,高机领域的全球龙头 JLG、Genie 也是公司的重要客户。公司客户分布呈现多元化特征,包括北美、欧洲、亚太等地区,涵 盖了工程机械、航空航天、冶金机械、新能源等多个领域。除传统重型装备领域外,公司 还切入高端制造领域,2022 年 1 月,恒立液压与 Edwards 达成战略合作,助推液压系统 产品进入半导体设备供应链,提升了恒立液压的品牌影响力,公司由单一液压元件厂商 向综合液压传动解决方案供应商转型。

从产品出口到全面出海,全球化布局提速。2010 年,公司成为美国卡特彼勒合格供应商, 正式进入全球高端工程机械配套体系。此后,公司陆续投资成立恒立美国子公司、日本 子公司、印尼子公司和巴西子公司,形成了重点市场区域布局,为拓展海外市场打下坚 实基础。研发全球化方面,公司在全球范围内建立研发中心,提升公司的技术创新能力。 公司在德国、美国、中国以及日本等地建有 7 个研发中心,研发人员千余人,与海外专 家及国内液压行业优势高校合作攻克高端液压元件国产化难题,形成协同网络,其中德 国中心主攻高压液压技术,日本中心专注精密加工,国内中心实现研发成果转化效率提 高。截至 2023 年底,研发中心累计获得专利 710 项,其中,国内发明专利 107 项,国际专利 20 项,多年的积累使得公司在技术方面取得了丰富的成果。 墨西哥工厂投产,加速北美市场和龙头公司渗透。2021 年,公司通过定向增发募集资金, 计划在墨西哥新莱昂州蒙特雷市圣塔卡塔琳娜开发区投资建设恒立墨西哥项目,计划总 投资 12.7 亿元,预计可年产工程机械用油缸 20.04 万根、延伸缸和其他特种油缸 6.27 万 根以及液压泵和马达 15 万只,据公司 2024 年 12 月 21 日公告,“恒立没墨西哥项目”达 到了预定可使用状态,部分产线已进行试生产。墨西哥工厂的设立将极大地提升公司在 美洲市场的供应能力和市场响应能力,更好地响应当地客户需求,提供更加本土化的服 务和解决方案。公司墨西哥工厂周边聚集徐工机械、中联重科、临工重机、卡特彼勒、约 翰迪尔等工程机械主机厂商,形成了配套产业集群。同时墨西哥关键的地理位置为公司 未来进一步开拓北美客户、开拓其他下游带来了有利条件,有助于提升公司全球的竞争 力。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至